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1、1,自主招生化学辅导讨论练习题,2012-04-30,反应速率、化学平衡、反应热、电解质溶液以及有关元素化合物的性质及实验是本次讨论的重点,2,一、在恒温恒压、体积为V dm3(过程中体积近似不变)下，进行反应aA(aq)+B(aq) cC(aq), 平衡常数为Kc。当进行到t秒末时，消耗了x mol A，并放热Q kJ，则 , H = ?, 平衡常数 = ？如果反应式改写成：a/cA(aq) + 1/cB(aq) C(aq); 则 ; 平衡常数 =？,考查对反应速率、化学平衡、反应热等知识的综合运用能力。因此，对概念的掌握很重要！,aA(aq)+B(aq) cC(aq),反应热：,a/cA+
2、1/cB C,反应热：H=-Qa/x (kJ),H=-Qa/x (kJ),3,例：N2O5的分解反应，同一时间间隔，表达式不同速率值不一样。,这三个速率表达式不相等，但它们反映问题的实质却是相同的，因此三个数值必定有内在的联系。有2个N2O5分子消耗掉，必有4个NO2分子和1个O2分子生成。故：,反应速率表达式为什么要除以i？,2N2O5 4NO2 O2 开始 2 0 0 10s 1 2 0.5,4,二、有反应X(g)+Y(g) Z(g)+W(g), 把X和Y各1mol的混合气体和催化剂一起放入密闭反应器中，反应发生后，产物Z的压强Pz随时间的变化曲线如右图所示。问： (1)在t1到t2的时间
3、段里正逆向速率谁大？ (2)如纵坐标表示Pz的百分比，请在原图上画出相应的曲线。,（1）逆向。的总量在该时间段是减少的，说明逆向反应速率更大。,（2）与原图基本相同。 nZ% = PZ/P总 0.5 *恒温条件下P总为定值。,作图题是按照题中要求作出相关图象。学生必须根据题中制定的情景或数据, 将化学知识按内在联系统摄成规律, 并将其抽象为数学问题, 利用数学工具解决化学问题。,5,问题2：反应投料浓度加大一倍会发生什么变化？,四. 已知：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) H=-92.4 kJmol-1，在温度、容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达
4、到平衡时的有关数据如下,下列说法正确的是( ) A. 2c1 c3 B. a + b = 92.4 C. 2p2 p3 D. (1 +3)1,问题1：实验和实验的平衡态是否一样？,等效平衡： 恒温恒容下，对于任何一可逆反应，若起始加入的量不同，但平衡时的状态完全相同，此时不同的起始状态实际上是同一个起始状态。其判断的方法是将生成物按方程式完全归于反应物，若相同，即为同一平衡状态；若不同，则为不同的平衡状态。 对于气体分子数在反应前后相等的可逆反应来说，反应物的物质的量之比相同时，达到的平衡状态是等效平衡，平衡混合物中各组分的百分含量是不变的。 恒温恒压下，起始加入量不同，但将生成物按方程式完全
5、归于反应物，其各种反应物的物质的量之比相同时，即能达到同一平衡状态，否则为不同的平衡状态。,7,在1200C时：H2 CO2 CO H2O,浓度：moldm-3,浓度：moldm-3,问题1：实验和实验的平衡态是否一样？(举例如下）,反应始态,反应终态,初始浓度/molL-1 0 0 0.010 0.010,平衡浓度/molL-1 x x 0.010-x 0.010-x,H2 CO2 CO H2O,解得：x = 0.0040 mol/L,8,N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) K = 5.8105,初始浓度/molL-1 1 3 0,平衡浓度/molL-1 1-x/2 3-3x/2
6、x,解得：x = 1.96 mol/L。即平衡时各物质的浓度为：c(N2) = 0.022 mol/L, c(H2) = 0.066 mol/L, c(NH3) = 1.96 mol/L,N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) K = 5.8105,初始浓度/molL-1 0 0 2,平衡浓度/molL-1 x 3x 2-2x,解得：x = 0.022 mol/L。即平衡时各物质的浓度为：c(N2) = 0.022 mol/L, c(H2) = 0.066 mol/L, c(NH3) = 1.96 mol/L,问题1结论：实验和实验的平衡态相同。,9,某反应物实际消耗量与起始量的比值称为
7、该物质的转化率。设实验1与实验2达到平衡时，形成x mol NH3，则实验1中1 = x/2, 实验中2 = (2-x)/2 = 1-x/2。则有1+2=1。,四. 已知：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) H= -92.4 kJmol-1,下列说法正确的是( ) A. 2c1 c3 B. a + b = 92.4 C. 2p2 p3 D. (1 +3)1,BD,实验3中，由于NH3变为4mol，相当于两倍于实验的反应体系共存于同一容器中(或假设先合并后压缩至同一体积)，导致反应体系的压强增大，反应平衡向形成氨的方向移动。故实验3中的反应物转化率32，故1+3 1。,10,反应 PCl5
8、(g) PCl3(g)+ Cl2(g) 2HI(g) H2(g) + I2(g) 2NO2(g) N2O4(g) 在一定温度和密闭容器中建立平衡后，反应物的转化率均为x%。若温度不变，再分别充入一定量的反应物，建立新平衡后，反应物的转化率 A.均不变 B.增大，不变，减小 C.均增大 D.减小,不变,增大,问题2：反应投料浓度加大一倍发生的变化,11,三. 在一恒定的容器中充入2mol A和1mol B，发生反应2A(g) + B(g) x C(g), 反应达到平衡后，C的体积分数为%。若维持容器的容积和温度不变，按起始物质的量A0.6 mol，B 0.3 mol, C 1.4 mol充入容器
9、，达到平衡后C的体积分数为%。则x值应是_ (1) 只能是1； (2) 只能是3； (3) 可能是1，也可能是3； (4) 可能是2，也可能是3,(4),在反应过程中，新的投料量等价于A： ，B： 。故：由 ，可知，x=2。又，若当反应过程中压力不变时，由于A与B的投料比始终满足2:1的关系，故C的体积分数仍可维持不变，此时，x=2+1=3。故x的取值可能为2或3,12,六. 可逆反应X(g)+2Y(g) 2Z(g)、2M(g) N(g)+P(g)分别在密闭容器的两个反应室进行，反应室之间无摩擦、可滑动的密闭隔板。反应开始和达到平衡状态时有关物理量的变化如图,反应是吸热反应还是放热反应？在达第
10、一平衡和第二平衡时，M的体积分数是否相等？ 在达第一平衡时，求反应的压强与反应开始时的压强之比，并求其平衡常数Kc。,要点：气体反应平衡的特点、理想气体方程运用,问题：恒温下达到平衡，为什么发生隔板的移动？,V,V,V,反应是放热反应；第一平衡和第二平衡时M的体积分数是否相等？不相等。平衡常数与温度有关。 2. 第一平衡时Z为2z mol，则: 平衡时(mol) 1-z 2-2z 2z 对于反应： 反应过程中总摩尔数恒定。,X(g)+2Y(g) 2Z(g),2M(g) N(g)+P(g),得：第一平衡时：X为6/11 mol，Y为12/11 mol，Z为10/11 mol。 P/P0=,14,
11、求第一平衡时反应的平衡常数Kc,X(g) + 2Y(g) 2Z(g) 6/11/2.8 12/11/2.8 10/11/2.8,平衡浓度(mol/L):,V,V,V,15,七、简答题（共三题）： 请画出由CaCO3和HCl(6mol/L)为起始物，制备干燥CO2气体的装置图(铁台、夹具等物品可不画)。,关键问题：除HCl、干燥CO2 如右图所示： X：CaCO3和HCl(6mol/L) Y：饱和NaHCO3溶液 B: 固体CaCl2,已知把燃着的Mg带放入盛有干燥CO2气体的瓶中，Mg带能继续燃烧。查得CO2、MgO、P2O5的生成焓分别为-394kJ/mol、-602kJ/mol、-1506
12、kJ/mol，汽油(设为C8H18)的燃烧热为-1302kJ/mol。请问，如果把燃着的P(铜质燃烧勺)放入盛有干燥CO2气体的瓶中，会有什么现象？并简要说明之。 如果把燃着的汽油(铜质燃烧勺)放入盛有干燥CO2气体的瓶中，现象如何？请做简要说明。,17,标准摩尔生成焓 fHm,指定温度(通常298.15K)和标准态下，由热力学稳定单质生成1mol某物质时反应的焓变，为该物质的标准摩尔生成焓(standard enthalpy of formation)。单位 kJmol-1。热力学稳定单质的fHm = 0。例如：C(石墨)、P(白磷)、S(斜方)、Cl2(g)、Br2(l)、I2(s)等。,
13、例如：N2(g) +3H2(g) = 2NH3(g)，rHm = 92 kJmol-1 f Hm(NH3) = ？,18,利用标准生成焓计算化学反应的焓变,根据盖斯定律： rHm = n产f Hm(产) n反f Hm(反),对于任意化学反应：aA + bB = cC + dD,稳定单质,rHm,n反f Hm(反),n产f Hm(产),19,标准摩尔燃烧热cHm （c表示combustion）,完全燃烧生成物为CO2(g)，H2O(l)，N2，SO2等。,cHmO2(g)、燃烧产物CO2(g)和H2O(l) = 0,定义：在给定温度和标准态下，1mol某物质完全燃烧（氧化）生成规定物质时的反应热
14、，简称燃烧热。单位：kJmol-1,(cHm)反应物 = rHm + (cHm)产物,rHm = n反cHm(反) n产cHm(产),H = 2(-1506) - 5 (-394) = -1042 kJ/mol; 反应可以进行，故继续燃烧。,H = ?,H = 2(-602) - (-394) = -810 kJ mol-1;反应可以进行，故继续燃烧。,已知把燃着的Mg带放入盛有干燥CO2气体的瓶中，Mg带能继续燃烧。查得CO2、MgO、P2O5的生成焓分别为-394kJ/mol、-602kJ/mol、-1506kJ/mol，汽油(设为C8H18)的燃烧热为-1302kJ/mol。请问，如果把
15、燃着的P(铜质燃烧勺)放入盛有干燥CO2气体的瓶中，会有什么现象？并简要说明之。,辛烷的燃烧反应(1)为： 汽油与CO2的反应(2)为： 反应(1)-反应(2)等于：,如果把燃着的汽油(铜质燃烧勺)放入盛有干燥CO2气体的瓶中，现象如何？请做简要说明。查得CO2、MgO、P2O5的生成焓分别为-394kJ/mol、-602kJ/mol、-1506kJ/mol，汽油(设为C8H18)的燃烧热为-1302kJ/mol。,25C + 25O2 = 25CO2 H3 = 25H (CO2),根据盖斯定律，反应(2)对应的热效应为： H2 = H1 - H3 = -13022 - (-394)25 = 7426kJ/mol; 需吸收大量热，反应无法进行，故熄灭。,22,八. 两个航天器在外太空对接前需调整方位，调整方位的一种方法是：在催化剂作用下，使N2H4(肼)分解，关于这个分解反应，以下表述正确的是：
